Ak yşykly LED-leriň yşyklandyryş üçin esasy tehniki ýollarynyň seljermesi

1. Gök-LED çipi + sary-ýaşyl fosfor görnüşi, şol sanda köp reňkli fosfor türew görnüşi

 Sary-ýaşyl fosfor gatlagy onuň bir bölegini özüne siňdirýärgök çyraLED çipiniň fotolüminesensiýa öndürmegi üçin ulanylmagy, LED çipinden çykýan gök çyranyň beýleki bölegi bolsa fosfor gatlagyndan geçirilýär we giňişligiň dürli nokatlarynda fosfor tarapyndan çykarylýan sary-ýaşyl çyra bilen birleşýär we gyzyl, ýaşyl we gök çyralar ak çyra emele getirmek üçin garyşdyrylýar; Şeýlelik bilen, daşarky kwantum netijeliliginiň biri bolan fosfor fotolüminesensiýa öwrülme netijeliliginiň iň ýokary nazaryýet gymmaty 75% -den geçmez; we çipden iň ýokary çyra çykaryş tizligi diňe 70% töweregine ýetip biler, şonuň üçin nazaryýetde gök ak çyranyň iň ýokary LED ýagtylyk netijeliligi 340 Lm/W-dan geçmez we CREE soňky birnäçe ýylda 303 Lm/W-a ýetdi. Synag netijeleri takyk bolsa, baýram etmäge mynasypdyr.

 

2. Gyzyl, ýaşyl we gök reňkleriň utgaşmasyRGB LEDgörnüşi RGBW-LED görnüşini we ş.m. öz içine alýar.

 Üç sany ýagtylyk çykarýan diod R-LED (gyzyl) + G-LED (ýaşyl) + B-LED (gök) birleşýär we üç sany esasy reňk bolan gyzyl, ýaşyl we gök reňkler giňişlikde gönüden-göni garyşdyrylyp, ak yşyk emele getirýär. Şeýle usulda ýokary netijeli ak yşyk öndürmek üçin, ilki bilen dürli reňkli LED-ler, esasanam ýaşyl LED-ler, ýokary netijeli ýagtylyk çeşmeleri bolmaly, muny ýaşyl yşyk takmynan 69% -i düzýän "deň energiýaly ak yşykdan" görmek bolýar. Häzirki wagtda gök we gyzyl LED-leriň ýagtylyk netijeliligi örän ýokary boldy, içki kwant netijeliligi degişlilikde 90% we 95% -den geçdi, ýöne ýaşyl LED-leriň içki kwant netijeliligi has yzda galdy. GaN esasly LED-leriň pes ýaşyl yşyk netijeliliginiň bu hadysasy "ýaşyl yşyk aralygy" diýlip atlandyrylýar. Esasy sebäp, ýaşyl LED-leriň öz epitaksial materiallaryny tapmandygydyr. Bar bolan fosforly arsen nitrid seriýaly materiallaryň sary-ýaşyl spektrde pes netijeliligi bar. Ýaşyl LED-leri ýasamak üçin gyzyl ýa-da gök epitaksial materiallar ulanylýar. Tok dykyzlygy pes bolanda, fosfor öwrülme ýitgisi bolmadyksoň, ýaşyl LED çyrasy gök + fosfor görnüşli ýaşyl çyradan has ýokary ýagtylyk netijeliligine eýedir. 1mA tok şertinde onuň ýagtylyk netijeliliginiň 291Lm/W ýetýändigi habar berilýär. Şeýle-de bolsa, uly tokda Droop täsiri sebäpli ýaşyl çyranyň ýagtylyk netijeliliginiň peselmegi uly ähmiýete eýedir. Tok dykyzlygy ýokarlananda, ýagtylyk netijeliligi çalt peselýär. 350mA tokda ýagtylyk netijeliligi 108Lm/W bolýar. 1A şertinde, ýagtylyk netijeliligi 66Lm/W-a çenli peselýär.

III fosfinler üçin ýaşyl zolakda ýagtylygyň şöhle saçmagy material ulgamy üçin esasy päsgelçilik boldy. AlInGaP-niň düzümini gyzyl, mämişi ýa-da sary reňkiň ýerine ýaşyl şöhle saçýan ýaly üýtgetmek - daşaýjylaryň ýeterlik derejede çäklendirilmezligine sebäp bolýar, bu bolsa material ulgamynyň energiýa boşlugynyň deňeşdirme boýunça pes bolmagy bilen baglanyşyklydyr, bu bolsa netijeli radiasiýa rekombinasiýasyny aradan aýyrýar.

Şonuň üçin ýaşyl LED-leriň ýagtylyk netijeliligini ýokarlandyrmagyň ýoly: bir tarapdan, ýagtylyk netijeliligini ýokarlandyrmak üçin bar bolan epitaksial materiallaryň şertlerinde Droop täsirini nädip azaltmalydygyny öwreniň; ikinji tarapdan, ýaşyl yşyk çykarmak üçin gök LED-leriň we ýaşyl fosforlaryň fotolýuminesensiýa öwrülmesini ulanyň. Bu usul ýokary ýagtylyk netijeli ýaşyl yşyk alyp biler, bu bolsa nazaryýet taýdan häzirki ak yşykdan has ýokary ýagtylyk netijeliligine ýetip biler. Ol öz-özünden döremeýän ýaşyl yşyklara degişlidir. Yşyklandyrma bilen baglanyşykly mesele ýok. Bu usul bilen alynýan ýaşyl yşyk täsiri 340 Lm/W-dan ýokary bolup biler, ýöne ak yşyk birleşdirilenden soň 340 Lm/W-dan geçmez; üçünjiden, gözlegleri dowam etdiriň we öz epitaksial materialyňyzy tapyň, diňe şeýlelikde, 340 Lm/w-dan has ýokary ýaşyl yşyk alnandan soň, gyzyl, ýaşyl we gök LED-leriň üç esasy reňki bilen utgaşdyrylan ak yşyk gök çipli ak LED-leriň 340 Lm/W ýagtylyk netijeliligi çäginden ýokary bolup biler diýen umyt bar.

 

3. Ultrafiolet LEDçip + üç esasy reňkli fosfor ýagtylyk çykarýar 

Ýokardaky iki görnüşli ak LED-leriň esasy kemçiligi ýagtylygyň we hromatlygyň giňişlikde deň däl paýlanmagydyr. Ultramelewşe şöhlesini adam gözi duýup bilmeýär. Şonuň üçin, ultramelewşe şöhlesi çipden çykandan soň, kapsula gatlagynyň üç sany esasy reňkli fosfory tarapyndan siňdirilýär, fosforyň fotolüminesensiýasy arkaly ak ýagtylyga öwrülýär we soňra giňişlige çykýar. Bu onuň iň uly artykmaçlygy, däp bolan fluorescent lampalar ýaly, giňişlikde reňk deňsizligi ýok. Şeýle-de bolsa, ultramelewşe çip görnüşli ak ýagtylyk LED-leriniň nazary ýagtylyk netijeliligi gök çip görnüşli ak ýagtylygyň nazary gymmatyndan ýokary bolup bilmez, RGB görnüşli ak ýagtylygyň nazary gymmatyndan başga-da. Şeýle-de bolsa, diňe ultramelewşe şöhlesini gozgamak üçin amatly ýokary netijeli üç esasy fosforlary işläp düzmek arkaly şu tapgyrda ýokardaky iki ak ýagtylyk LED-lerine golaý ýa-da hatda ondan hem ýokary bolan ultramelewşe ak ýagtylyk LED-lerini almak mümkin bolup biler. Gök ultramelewşe ýagtylyk LED-ine näçe ýakyn bolsa, mümkinçiligi şonça-da ýokary bolýar. Orta tolkunly we gysga tolkunly ultramelewşe görnüşli ak ýagtylyk LED-leriniň ululygy mümkin däl.


Ýerleşdirilen wagty: 2021-nji ýylyň 24-nji awgusty